Prihodnost diskov svetla in tehnološko zanimiva

Mednarodno združenje proizvajalcev opreme in materialov za diske (IDEMA) je izdalo nov časovni okvir, v katerem napoveduje diske s kapaciteto 100 TB v prihodnjih desetih letih. Da se bo to zgodilo, pa bo treba rešiti še nekaj tehnoloških izzivov.

Zviševanje gostote zapisa podatkov na magnetnih ploščah terja domiselne trike, ker preprosto tiščanje bitov čedalje bliže ne deluje. Rekordna gostota zapisa je trenutno okrog enega terabita na kvadratni palec, kar bo treba v naslednjih desetih letih podeseteriti.

O prvih tehnologijah na tej poti smo že pisali. Več magnetnih plošč v enako ohišje lahko shranimo, če jih namestimo bliže, kar terja polnjenje diskov s helijem. Ta ima nižjo gostoto in višjo toploto prevodnost, zato povzroča manj upora in segrevanja, a še vedno učinkovito odvaja toploto s plošč. Prav tako je tehnologija PMR (pravokoten magnetni zapis) že rutinska. Trenutno so v zgodnji fazi komercializacije njene nadgradnje v obliki TDMR (two-dimensional magentic recording) in SMR. Pri slednji se sledi na disku v prečni smeri nekoliko prekrivajo, kar omogoča na disk shraniti več podatkov, nekoliko pa upočasni zapis, ker je treba pisati cele bloke, saj bi zapis ene same sledi pokvaril okolico. TDMR pa omogoča zapis in branje podatkov v dveh dimenzijah, ne le vzdolž ene sledi.

S temi tehnologijami lahko pridemo do 1 Tb na kvadratni palec, kar imenujemo superparamagnetna meja. Superparamagnetizem je pojav, ko se magnetizacija zelo majhnih nanodelcev spontano obrne zaradi termičnega šuma, kar seveda uničuje zapisane podatke. Da bomo presegli to mejo, bo treba uporabiti še bolj domiselne tehnike. Veliko pričakujemo od HAMR (heat assisted magnetic recording), ki naj prve diske dosegel leta 2016. Pri HAMR laser segreje del diska pred pisanjem, kar zmanjša superparamagnetni učinek, saj tedaj za zapis zadostuje že nižja gostota magnetnega polja, tako da okolice ne zmotimo. Še nekaj let kasneje pričakujemo BPMR (bit-patterned magnetic recording), ki bo prinesel shranjevanje podatkov na nekaj nanometrov velike magnetne "otoke". Ti bodo že odtisnjeni na površino in fizično ločeni, medtem ko trenutni diski shranjujejo sledi na zvezni magnetni površini. Združitev BPMR in HAMR naj bi leta 2025 privedla do končnega cilja, to je običajnih diskov s kapaciteto 100 TB.